(57)【要約】【課題】  小型かつ軽量で、安定した変位及び位置決め，あるいは、回転方向の自在な制御が可能な駆動装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】  駆動装置１０は、鏡筒３４に支持されたレンズ３６の光軸方向に沿って配置され、一端が通路３０の底面３２に固定されている。前記鏡筒３４の外周面には、略円筒状のガイド３８が設けられている。該ガイド３８には、適宜間隔で光軸方向に沿って複数のスリット４０が形成されている。前記駆動装置１０は、振動板１２の両主面に、圧電素子１６，２２を設けたバイモルフ構造となっており、前記振動板１２の露出部１２Ａの主面には、振動の節に相当する位置に、突起部１４が設けられている。該突起部１４を前記スリット４０から鏡筒３４に当接させ、圧電素子１６，２２の駆動電極に、時間的に非対称な駆動信号を入力すると、非対称駆動する突起部１４によって、鏡筒３４が一定方向に安定して変位する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面であって、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記突起を、前記被駆動体に対して付勢配置したことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記圧電素子を、前記振動板の主面上の互いに隣接する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項４】
前記圧電素子を、前記振動板を挟んで対向する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項５】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えた駆動装置の駆動電極間に、
時間に対して非対称な駆動信号を入力することを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項６】
前記圧電素子を、前記振動板の主面上の互いに隣接する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする請求項５記載の駆動装置の駆動方法。
【請求項７】
記圧電素子を、前記振動板を挟んで対向する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする請求項５記載の駆動装置の駆動方法。
【請求項８】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えた駆動装置の駆動電極のうち、
第１領域に区分される駆動電極間と、該第１領域以外の第２領域に区分される駆動電極間に、それぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力することを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項９】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面であって、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
前記突起を、前記被駆動体に対して付勢配置したことを特徴とする請求項９記載の駆動装置。
【請求項１１】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えた駆動装置の駆動電極間に、
時間に対して非対称な駆動振動を入力することを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項１２】
圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、
前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、
を備えた駆動装置の駆動電極のうち、
第１領域に区分される駆動電極間と、該第１領域以外の第２領域に区分される駆動電極間に、それぞれ時間に対して非対称な駆動振動を入力することを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換素子を用いて被駆動体ないし被変位体を駆動するための駆動装置（アクチュエータ）及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラの撮影レンズやオーバーヘッドプロジェクタなどの投影レンズ，双眼鏡のレンズ，複写機のレンズなど、光学装置におけるレンズの駆動のほか、プロッタやＸ−Ｙ駆動テーブルのような装置など、駆動部を有する装置一般の駆動技術としては、以下の特許文献１〜４などがある。
【０００３】
まず、特許文献１について、図２８の概略図を用いて説明する。図２８の圧電アクチュエータ３００において、３１０は突起部，３２２Ｂは支持部，３２２Ｃは固定部である。また、３２１は圧電素子で、３２１Ａは中央電極，３２１Ｂ及び３２１Ｃは対称電極である。圧電素子３２１は、中央電極３２１Ａにより、長手方向に伸縮（縦振動）し、対称電極３２１Ｂあるいは３２１Ｃにより屈曲振動させ、２つの振動の組み合わせにより、突起部３１０に楕円運動を生じさせて駆動力として取り出している。楕円運動の回転方向は、対称電極３２１Ｂと３２１Ｃで反転し、屈曲振動を励振する対称電極３２１Ｂ，３２１Ｃを選択することで制御される。
【０００４】
特許文献２は、図２９のような構成となっており、長縁部４４０及び４４２，短縁部４２８及び４４３を有する矩形の圧電体４１０の主面上には、電極４１４，４１６，４１８，４２０が形成されている。前記電極４１４と４２０は経路４２２で電気的につながっており、電極４１６と４１８が、経路４２４で電気的につながっている。前記圧電体４１０は、固定支持体４３２，４３４及びばね負荷式支持体４３６，４３８で動きが制限され、短縁部４４３の中央に付与されたバネ負荷式支持体４４４により、短縁部４２８の中央に取り付けられたセラミックスペーサ４２６を介して、被可動物体４３０に押し付けられている。ｘ方向の共振周波数とｙ方向の共振周波数が重なり合うことが望ましく、短縁部の高次モードの共振と長縁部の低次モードの共振の間隔が狭くなるように、長縁部の長さと短縁部の長さが制限される。このような機構では、短縁部と長縁部が共振する周波数の単極非対称のパルス電圧や交番電圧を、対向する電極４１６と４１８，あるいは、電極４１４と４２０に印加することで、図２９中の−ｘあるいはｘ方向に圧電体４１０を変形させ、被可動物体４３０を−ｘあるいはｘ方向に駆動する。また、特許文献４においても、平板上の圧電素子の片面に４分割の電極を配置し、端部に被駆動体を接触させて振動による駆動力を与える技術が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３の技術では、図３０に示す通り、圧電素子を積層した振動板５１０の長手方向の一端部５３５には、ロータ５００に当接させられる突起部５３６が設けられている。前記振動板５１０は、その長手方向に伸びる辺部５１０ａ，５１０ｂにおいて、第１の支持部材５１１ａ及び第２の支持部材５１１ｂによって振動可能に支持されている。ここで、前記第１の支持部材５１１ａの幅と、前記第２の支持部材５１１ｂの幅が異なっており、そのために支持構造がアンバランスになっている。このような構成のもとで、圧電素子の長手方向の縦振動と直交する屈曲振動の２つの振動を組み合わせることで、突起部５３６を楕円運動させて、ロータ５００を図に矢印で示す方向に回転させる。当該技術では、構成をアンバランスにすることで、突起部５３６の振動を拡大して大きな回転運動を引き出している。
【特許文献１】特開２００４−２５４４１７公報
【特許文献２】特開平７−１８４３８２号公報
【特許文献３】特開２００１−３２７１８０公報
【特許文献４】特開２００２−２３３１７４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、携帯電話のデジタルカメラ用のレンズモジュールは、光学素子の高画素化，ズーム，オートフォーカス，手ぶれ防止などの高機能化を低コストで達成することが求められてきている。しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、特許文献１に記載の技術では、縦振動と屈曲振動の共振がずれると駆動しないため、素子寸法や入力信号を高精度で制御することが必要となり、小型化しにくく、コストがかかるという不都合がある。また、特許文献２の技術では、長縁部方向と短縁部方向の振動の重なりが悪いと駆動力が下がるため、素子の精度が要求される。また、素子の構造が複雑で、かつ、駆動回路の制御も要求されるため、小型化が困難であるとともにコストもかかってしまう。特許文献４の技術についても同様である。更に、特許文献３の技術では、２つの縦振動と屈曲振動の組み合わせが必要であるとともに、回転方向が右回転で固定されるため、回転方向を自由に変えられないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、小型かつ軽量で、安定した変位及び位置決め，あるいは、駆動方向もしくは回転方向の自在な制御が可能な駆動装置及びその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面であって、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記突起を、前記被駆動体に対して付勢配置したことを特徴とする。また、他の主要な形態の一つは、前記圧電素子を、前記振動板の主面上の互いに隣接する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする。更に、他の主要な形態の一つは、前記圧電素子を、前記振動板を挟んで対向する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記目的を達成するため、本発明の駆動装置の駆動方法は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えた駆動装置の駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動信号を入力することを特徴とする。主要な形態の一つは、前記圧電素子を、前記振動板の主面上の互いに隣接する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする。また、他の主要な形態の一つは、前記圧電素子を、前記振動板を挟んで対向する複数領域に、それぞれ設けたことを特徴とする。
【００１０】
他の発明の駆動装置の駆動方法は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の節に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えた駆動装置の駆動電極のうち、第１領域に区分される駆動電極間と、該第１領域以外の第２領域に区分される駆動電極間に、それぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の駆動装置は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面であって、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記突起を、前記被駆動体に対して付勢配置したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の駆動装置の駆動方法は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えた駆動装置の駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動振動を入力することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の他の駆動装置の駆動方法は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を備えた駆動装置の駆動電極のうち、第１領域に区分される駆動電極間と、該第１領域以外の第２領域に区分される駆動電極間に、それぞれ時間に対して非対称な駆動振動を入力することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、前記振動板の主面または側面であって、前記圧電振動板の振動の節または腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起と、を設ける。そして、前記突起を時間に対して非対称な駆動信号で駆動することとしたので、単一方向への安定した駆動力（ないし変位力）を得ることができ、駆動方向の反転も可能である。また、１つの振動しか利用しないため、周波数制御も容易であるとともに、寸法が制限されることがなく、駆動装置の小型化，軽量化，薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
最初に、図１〜図５を参照しながら、本発明の実施例１を説明する。本実施例は、本発明を光学装置のフォーカス用レンズの駆動装置（アクチュエータ）として使用した例である。図１は、本実施例の全体をレンズの光軸方向から見た平面図である。図２(A)は、前記図１の駆動装置を矢印Ｆ１ａ方向から見た正面と駆動回路を示す図，図２(B)は、矢印Ｆ１ｂ方向から見た側面図，図２(C)は、本実施例の駆動装置と駆動回路の変形例を示す図である。図３(A-1)〜(A-3)は、前記駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図，図３(B-1)及び(B-2)は、駆動時の突起部の軌跡を示す図である。図４は、前記図１を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上昇した状態，(B)は鏡筒が変位しない状態，(C)は鏡筒が下降した状態を示す図である。図５は、本実施例の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係を示す図である。
【００１７】
本実施例の駆動装置１０は、被変位物である鏡筒３４を、通路３０内でレンズ３６の光軸方向（図４の上下方向）に移動ないし変位させるためのものである。前記駆動装置１０は、図２及び図４に示すように、光軸方向に沿って配置されるとともに、一端が通路の底面３２に固定された片持ちはり構造となっている。なお、本実施例では説明を容易にするため、鏡筒３４を通路３０内で上下に変位させることとして説明しているが、変位方向は任意であり、その場合は、底面３２などの表現も適宜変更される。前記鏡筒３４は、適宜位置でレンズ３６を支持しており、その外周面には、略円筒状のガイド３８が設けられている。該ガイド３８には、適宜間隔で光軸方向に沿って複数のスリット（ないし溝）４０が形成されている。
【００１８】
図示の例では、前記スリット４０が４箇所設けられており、その内の対向する一対のスリット４０には、前記鏡筒３４の外周から径方向に突出した凸部３４Ａ，３４Ｂが係合している。そして、鏡筒３４が変位する際に、前記凸部３４Ａ，３４Ｂがスリット４０内を移動することで、光軸方向への鏡筒３４の変位がガイドされるとともに回転が抑制される。更に、残りのスリット４０の内の１つを介して、駆動装置１０の突起部１４が、前記鏡筒３４に当接している。なお、前記突起部１４は、通路３０の内面４２から光軸と略直交する方向に通路３０の中心に向けて延出したバネ４４によって、鏡筒３４に対して付勢されている。
【００１９】
前記駆動装置１０は、略長方形の振動板１２の両主面に、圧電素子１６，２２を設けたバイモルフ構造となっている。前記圧電素子１６は、圧電体１８の両主面に駆動電極２０及び２１が設けられている。他方の圧電素子２２も、圧電体２４の両主面に駆動電極２６，２７を備えている。前記駆動電極２１，２７と、振動板１２は全て同電位となっており、図２(A)に示すように駆動電源２８の一方の端子に接続される。また、他の駆動電極２０及び２６は、前記駆動電源２８の他方の端子に接続される。これら圧電素子１６及び２２は、振動板１２の主面に貼り合わせられたときに、振動板１２の一端側が露出するように、該振動板１２よりも短く設定されている。前記振動板１２としては、例えば、金属板などが利用され、圧電体１８，２４は、例えば、ＰＺＴ，Ｂｉ系ペロブスカイト構造セラミックス，Ｂｉ層状構造化合物系セラミックス，Ｎｂ酸系セラミックスなどにより形成される。また、駆動電極２０，２１，２６，２７は、例えば、ＡｇやＡｇ／Ｐｄ合金などにより形成されるが、これらに限定されるものではなく、各種の公知の材質によって形成可能である。前記振動板１２の露出部１２Ａの一方の主面には、図２(A)に示すように、振動の節に相当する位置に、突起部１４が形成されている。該突起部１４は、例えば、前記振動板１２と同一材料で形成されている。このような構成の駆動装置１０は、前記露出部１２Ａと反対側の端部が、通路３０の底面３２に適宜手段で固定される。
【００２０】
次に、図３及び図４も参照して、本実施例の作用を説明する。図３(A-1)〜図３(A-3)は、本実施例の駆動装置１０に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図であり、縦軸は駆動電圧を示し、横軸は時間を示している。前記図３(A-1)及び図３(A-3)は鏡筒３４を上昇させる場合，図３(A-2)は、鏡筒３４を下降させる場合の一例である。また、図３(B-1)及び図３(B-2)は突起部１４の軌跡を示す図であり、縦軸は光軸方向を表わし、横軸は、図２の節線１５に相当する。前記振動板１２に貼り合わせた圧電素子１６及び２２は、交番信号の入力により励振して駆動すると、駆動装置１０は、対称に振動するため、突起部１４は、図３(B-1)に示すように、先端１４Ａが上下に弧を描くように節線１５を中心に振動する。
【００２１】
しかしながら、例えば、圧電素子１６，２２を、図３(A-1)に示す緩やかな立ち上がり部Ｌ１と急峻な立ち下り部Ｌ２を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、上記駆動装置１０は、前記圧電素子１６がゆっくり縮むとともに前記圧電素子２２がゆっくり延びて、突起部１４がゆっくり上に向いたのち、前記圧電素子１６が素早く延びるとともに前記圧電素子２２が素早く縮んで、突起部１４が素早く下を向く。このとき突起部１４の先端１４Ａは、前記と同様に図３(B-1)に示す軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部１４が素早く下を向く場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部１４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部１４がゆっくり上を向く場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図４(B)に示す変位しない状態から、図４(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。
【００２２】
反対に、圧電素子１６，２２を、図３(A-2)に示す緩やかな立ち下がり部Ｌ３と急峻な立ち上がり部Ｌ４を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記と同様に図３(B-1)の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、鏡筒３４に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図４(B)に示す変位しない状態から、図４(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒３４を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
【００２３】
また、圧電素子１６，２２を、図３(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部Ｌ５と急峻な立ち下がり部Ｌ６を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記圧電素子１６がゆっくり縮むとともに前記圧電素子２２がゆっくり延びて、突起部１４がゆっくり上に向いたのち、前記圧電素子１６が素早く延びるとともに前記圧電素子２２が素早く縮んで、突起部１４が素早く水平方向に戻る図３(B-2)の軌跡をとる。ここで、突起部１４がゆっくり上を向く際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。一方、突起部１４が素早く水平方向に戻る場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部１４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図４(B)に示す変位しない状態から、図４(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することでも、被変位物の変位方向を反転させることができる。
【００２４】
図５には、本実施例の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係が示されている。図５において、横軸は駆動電圧Ｖｐ［Ｖ］を表わし、縦軸は変位速度［ｍｍ／ｓ］を表わしている。入力のピーク電圧が５Ｖのときに、４ｍｍ／ｓの変位速度が得られることが確認された。
【００２５】
なお、上述した説明では、突起部１４を非対称に駆動させるために、圧電素子１６，２２にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること，または、(2)振動板の一方の主面のみに圧電素子を設けることで、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【００２６】
このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)振動板１２の両主面に圧電素子１６及び２２を貼り合わせ、振動板の露出部１２Ａの主面であって振動の節に相当する位置に突起部１４を設けて付勢配置することにより、該突起部１４を被変位物である鏡筒３４に当接させる。そして、前記突起部１４を、時間に対して非対称な駆動信号を入力して時間に対して非対称で駆動させることとしたので、単一方向への安定した駆動力（ないし変位）を得ることができる。
(2)時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転することで、被変位物の変位方向を反転させることが可能となる。また、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えることで、被変位物の変位方向を反転させることが可能となる。
(3)１つの振動のみで利用できるため、周波数制御が容易である。また、圧電素子の寸法・形状が制限されることがないため、駆動装置１０の小型化，軽量化，薄型化を図ることができる。
(4)バネ４４により突起部１４を鏡筒３４に向けて付勢することとしたので、安定した駆動を得ることができる。
【００２７】
＜実施例１の変形例＞・・・図２(C)は、前記振動板１２の一方の主面のみに、圧電素子２２を設け、圧電振動板をユニモルフ構造にした変形例である。前記圧電素子２２は、圧電体２４の両主面に駆動電極２６，２７を備えている。一方の駆動電極２７と、振動板１２とは同電位となっており、図２(C)に示すように駆動電源２８の一方の端子に接続される。また、他方の駆動電極２６は、前記駆動電源２８の他方の端子に接続される。その他の点は、上述した実施例と同様であり、同様の作用・効果が得られる。
【００２８】
＜実施例１の他の変形例＞・・・次に、図６及び図７を参照して、本実施例の他の変形例を説明する。図６は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図７は、前記図６を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は変位させない状態，(C)は下降させた状態を示している。前記図１〜図５に示した実施例は、鏡筒３４の一箇所にのみ駆動装置１０の突起部１４を接触させたものであるが、図６及び図７に示す変形例では、駆動装置１０を、鏡筒３４を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒３４の両側に駆動装置１０を設けることで、前記図１〜図５に示す構成の場合の約２倍の変位速度が得られる。
【実施例２】
【００２９】
次に、図８及び図９を参照しながら、本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。図８(A)は、本実施例２の全体を光軸方向から見た平面図，図８(B)は、本実施例の駆動装置の主要部を示す斜視図、図８(C)は、本実施例の圧電素子を一つにしたユニモルフ型圧電振動板を用いた変形例の駆動装置の主要部を示す斜視図である。図９は、前記図８(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は変位させない状態，(C)は下降させた状態を示している。
【００３０】
本実施例の駆動装置５０では、振動板５２の両主面に圧電素子５６及び５８が接合されており、主面が光軸と並行するように、一端が、通路底面３２に固定された片持ちはり構造となっている。また、図８(C)に示す本実施例の変形例では、振動板５２の一方の主面のみに圧電素子５６が接合された構造となっている。上記の実施例では、前記振動板５２の側面５２Ａであって、振動の節となる位置に、鏡筒３４に当接させるための突起部５４が設けられている。なお、前記圧電素子５６及び５８の構成は、前記実施例１の圧電素子１６及び２２と同様である。駆動装置５０は、屈曲の１次振動になるように、前記図３(A-1)〜(A-3)に示す時間に対して非対称の駆動信号で両方の圧電素子を励振するとともに、その反対にも電気的に切り替えられるように構成されている。
【００３１】
両方の圧電素子５６，５８にそれぞれ交番信号を入力して駆動すると、駆動装置５０は、図９(A)に示すように、圧電振動板の中心線が図中の破線と一点破線との間を交互に往復する横面内振動をするため、突起部５４は、前述の図３(B-1)に示すように、先端が上下に弧を描くように節線１５を中心に振動する。しかしながら、例えば、圧電素子５６，５８を、図３(A-1)と同様に緩やかな立ち上がり部Ｌ１と急峻な立ち下り部Ｌ２を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置５０は、前記圧電素子５６及び５８が、それぞれの中心線が一点破線に沿うように面内で横方向にゆっくり撓んで突起部５４が緩やかに上を向いたのち、前記圧電素子５６及び５８が、それぞれの中心線が破線に沿うように面内で横方向に素早く撓んで突起部５４が素早く下を向く。このとき突起部５４の先端は、前記と同様に図３(B-1)に示す軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部５４が素早く下を向く場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部５４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部５４がゆっくり上を向く場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図９(B)に示す変位しない状態から、図９(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。
【００３２】
反対に、圧電素子５６，５８を、図３(A-2)に示すように、緩やかな立ち下がり部Ｌ３と急峻な立ち上がり部Ｌ４を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記と同様に図３(B-1)の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、鏡筒３４に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図９(B)に示す状態から、図９(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒３４を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
【００３３】
また、圧電素子５６，５８を、図３(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部Ｌ５と急峻な立ち下がり部Ｌ６を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、前記圧電素子５６及び５８が、それぞれの中心線が一点破線に沿うように面内で横方向にゆっくり撓んで突起部５４がゆっくり上を向いたのち、前記圧電素子５６及び５８が、それぞれの中心線が垂直方向に戻るように面内で横方向に素早く撓んで突起部５４が素早く水平方向に戻る図３(B-2)と同様の軌跡をとる。ここで、突起部５４が素早く下を向く場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部５４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部５４がゆっくり水平方向に戻る際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図９(B)に示す変位しない状態から、図９(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することによっても、被変位物の変位方向を反転させることができる。
【００３４】
本実施例によれば、入力のピーク電圧が５Ｖのときに、１０ｍｍ／ｓの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例１と同様である。なお、上述した説明では、突起部５４を非対称に駆動させるために、圧電素子５６，５８にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること，または、(2)振動板の一方の主面のみに圧電素子を設けることによっても、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【００３５】
＜実施例２の他の変形例＞・・・次に、図１０及び図１１を参照して、本実施例２の他の変形例を説明する。図１０は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図１１は、前記図１０を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は駆動させない状態，(C)は下降させた状態を示している。前記図８及び図９に示した例は、鏡筒３４の一箇所にのみ駆動装置５０の突起部５４を接触させたものであるが、図１０及び図１１に示す例は、駆動装置５０を、鏡筒３４を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒３４の両側に駆動装置５０を設けることで、前記図８及び図９に示す構成の場合の約２倍の変位速度が得られる。
【実施例３】
【００３６】
次に、図１２及び図１３を参照しながら、本発明の実施例３を説明する。図１２(A)は、本実施例３の全体を光軸方向から見た平面図，図１２(B)は、本実施例の駆動装置の主要部を示す斜視図，図１２(C)は、本実施例の駆動装置を光軸と直交する方向から見た側面図である。図１３は、前記図１２(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は変位させない状態，(C)は下降させた状態を示している。上述した実施例１及び実施例２は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の節に対応する位置に突起部を設け、突起部の回転運動を利用して鏡筒３４を駆動させる構成であるが、本実施例２は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の腹に対応する位置に突起部を設け、突起部の横振動を利用したものである。
【００３７】
本実施例の駆動装置５０では、振動板５２の両主面に圧電素子５６及び５８が接合されており、主面が光軸と直交するように、一端が、通路内面４２に固定された片持ちはり構造となっている。本実施例では、前記振動板５２の側面５２Ａであって、振動の腹となる位置に、鏡筒３４に当接させるための突起部５４が設けられている。なお、前記圧電素子５６及び５８の構成は、前記実施例１の圧電素子１６及び２２と同様である。駆動装置５０は、屈曲の１次振動になるように、前記図３(A-1)〜(A-3)に示す時間に対して非対称の駆動信号で両方の圧電素子を励振するとともに、その反対にも電気的に切り替えられるように構成されている。
【００３８】
両方の圧電素子５６，５８にそれぞれ交番信号を入力して駆動すると、駆動装置５０は、図１２(C)に示すように、圧電振動板の中心線が図中の破線と一点破線との間を交互に往復する厚み方向撓み振動をするため、突起部５４は垂直方向に上下に変位する。しかしながら、例えば、圧電素子５６，５８を、図３(A-1)と同様に緩やかな立ち上がり部Ｌ１と急峻な立ち下り部Ｌ２を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置５０は、前記圧電素子５６がゆっくり縮み、圧電素子５８がゆっくり延びて、中心線が一点破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部５４がゆっくり上に変位したのち、圧電素子５６が素早く延び圧電素子５８が素早く縮んで、中心線が破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部５４が素早く下に変位する。このとき、突起部の先端は、垂直方向の軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部５４が素早く下に変位する場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部５４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部５４がゆっくり上に変位する場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図１３(B)に示す変位しない状態から、図１３(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。
【００３９】
反対に、圧電素子５６、５８を、図３(A-2)に示すと同様に緩やかな立ち下がり部Ｌ３と急峻な立ち上がり部Ｌ４を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、突起部５４は前記と同様に垂直方向の軌跡をとりながら、上述した動作と反対に、時間に対して非対称の振動をし、鏡筒３４に対して下方向への駆動力が作用する。すなわち、図１３(B)に示す状態から、図１３(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒３４を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。一方、本実施例によれば、入力のピーク電圧が５Ｖのときに、１０ｍｍ／ｓの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例１と同様である。
【００４０】
また、圧電素子５６，５８を、図３(A-3)に示す正方向の電圧で前述と同様に緩やかな立ち上がり部Ｌ５と急峻な立ち下がり部Ｌ６を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、駆動装置５０は、前記圧電素子５６がゆっくり縮み、圧電素子５８がゆっくり延びて、中心線が一点破線に沿うように厚み方向に撓んで、突起部５４がゆっくり上に変位したのち、圧電素子５６が素早く延び圧電素子５８が素早く縮んで、中心線が水平方向になるように戻り、突起部５４が素早く下に変位する。このとき、突起部の先端は、垂直方向の軌跡を通りながら、時間に対して非対称に振動する。ここで、突起部５４が素早く水平方向に戻る場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部５４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部５４がゆっくり上に変位する場合には、前記摩擦力が前記慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図１３(B)に示す変位しない状態から、図１３(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧変化の緩急を入れ替えて圧電素子に入力することでも、被変位物の変位方向を反転させることができる。本実施例によれば、入力のピーク電圧が５Ｖのときに、１０ｍｍ／ｓの変位速度が得られた。本実施例の作用・効果は、基本的には、上述した実施例１と同様である。なお、上述した説明では、突起部５４を非対称に駆動させるために、圧電素子５６，５８にそれぞれ時間に対して非対称な駆動信号を入力したが、(1)時間に対して非対称な駆動信号をいずれか一方の素子のみに入力すること，または、(2)振動板５２の一方の主面のみに圧電素子を設けることによっても、変位量が小さくなる点を除いて、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【００４１】
＜実施例３の変形例＞・・・次に、図１４及び図１５を参照して、本実施例の変形例を説明する。図１４は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図１５は、前記図１４を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は駆動させない状態，(C)は下降させた状態を示している。前記図１２及び図１３に示した例は、鏡筒３４の一箇所にのみ駆動装置５０の突起部５４を接触させたものであるが、図１４及び図１５に示す例は、駆動装置５０を、鏡筒３４を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒３４の両側に駆動装置５０を設けることで、前記図１２及び図１３に示す構成の場合の約２倍の変位速度が得られる。
【実施例４】
【００４２】
次に、図１６及び図１７を参照しながら、本発明の実施例４を説明する。図１６(A)は、本実施例４の全体を光軸方向から見た平面図であり、図１６(B)は、本実施例４の側面図である。図１７は、前記図１６(A)を＃Ｅ−＃Ｅ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は変位させない状態，(C)は下降させた状態を示している。本実施例は、圧電素子を取り付けた振動板の振動の腹に対応する位置に突起部を設け、突起部の横振動を利用した点は上記実施例３と同様であるが、上記実施例３では圧電振動板の厚み方向撓み振動を利用しているのに対し、本実施例４では、圧電振動板の横面内振動を利用している点で異なる。
【００４３】
図１６(A)及び(B)に示すように、本実施例で用いられる駆動装置１０の構成は、前記実施例１と同様であるが、本実施例では、駆動装置１０の一端が、通路の底面ではなく、内面４２に固定された片持ちはり構造となっている。すなわち、前記実施例１の場合と９０°向きを変えて設置されている。そして、駆動装置１０は、圧電素子の横面内振動により、振動板の中心線が図１６(B)の破線と一点破線との間で駆動する横振動になるように、前記実施例とは周波数を変えて、前記図３(A-1)〜(A-3)の形状の時間に対して非対称な駆動信号で駆動する。
【００４４】
振動板１２に貼り付けられた圧電素子１６及び２２に、それぞれ、前記図３(A-1)に示すと同様に時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振させ、振動板の中心線が図１６(B)の破線に沿うようにゆっくりと上に変位した後、一点破線に沿うように素早く下に変位するように振動する。ここで、これにより、振動板に取り付けた突起部１４が素早く下方向へ移動する場合は、被変位物（本実施例では鏡筒３４）の慣性が、突起部１４と被変位物の間の摩擦力より大きくなり、被変位物に力が作用しない。一方、突起部１４を取り付けた振動板がゆっくり水平方向に戻る際には、摩擦力が慣性力より大きくなり、被変位物に上方向の力が作用する。この繰り返しにより、被変位物に上方向の駆動力が作用し、例えば、図１７(B)に示す変位しない状態から、図１７(A)に示す上昇した状態となるように、鏡筒３４を上方向へ駆動することが可能となる。反対に、圧電素子１６，２２を、図３(A-2)に示すと同様に緩やかな立ち下がり部Ｌ３と急峻な立ち上がり部Ｌ４を繰り返す時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振すると、上述した動作と反対になり、下方向への駆動力が作用する。すなわち、図１７(B)に示す変位しない状態から、図１７(C)に示す下降した状態となるように、鏡筒３４を駆動することが可能となる。従って、時間に対して非対称の駆動信号を、電圧を反転して圧電素子に印加することで、被変位物の変位方向を反転させることができる。
【００４５】
＜実施例４の変形例＞・・・・次に、図１８及び図１９を参照して、本実施例の変形例を説明する。図１８は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図１９は、前記図１８を＃Ｆ−＃Ｆ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は変位させない状態，(C)は下降させた状態を示している。前記図１６及び図１７に示した例は、鏡筒３４の一箇所にのみ駆動装置１０の突起部１４を接触させたものであるが、図１８及び図１９に示す例は、駆動装置１０を、鏡筒３４を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒３４の両側に駆動装置１０を設けることで、前記図１６及び図１７に示す構成の場合の約２倍の変位速度が得られることは、上述した実施例１及び２と同様である。
【実施例５】
【００４６】
次に、図２０及び図２１を参照しながら、本発明の実施例５を説明する。図２０(A)は、本実施例５の全体を光軸方向から見た平面図，図２０(B)は、前記(A)を矢印Ｆ２０方向から見た正面図である。図２１は、前記図２０(A)を＃Ｇ−＃Ｇ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は駆動させない状態，(C)は下降させた状態を示している。本実施例は、上述した実施例４と同様に駆動装置の横振動を利用した例である。
【００４７】
本実施例の駆動装置６０は、振動板６２の一方の主面に、圧電素子６６が設けられたユニモルフ構造となっている。前記圧電素子６６は、圧電体６８の両主面に駆動電極７０及び７２が形成された構造となっており、全体が前記振動板６２よりも短く、かつ、幅広になるように設計されている。また、前記振動板６２は、両端が通路内面４２に支持された両持ちはり構造となっているとともに、圧電素子６６が設けられていない側の主面には、振動の腹に相当する位置に、鏡筒３４に当接する突起部６４が設けられている。本実施例の作用・効果は、上述した実施例３と同様であり、駆動装置６０の横面内振動を利用することにより、１つの振動モードで、鏡筒３４を図２１(B)に示す状態から、図２１(A)又は(C)に示す状態となるように、光軸に沿って安定して変位させることが可能である。
【００４８】
＜実施例５の変形例＞・・・・次に、図２２及び図２３を参照して、本実施例の変形例を説明する。図２２は、本変形例を光軸方向から見た平面図である。図２３は、前記図２２を＃Ｈ−＃Ｈ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒を上昇させた状態，(B)は駆動させない状態，(C)は下降させた状態を示している。前記図２０及び図２１に示した例は、鏡筒３４の一箇所にのみ駆動装置６０の突起部６４を接触させたものであるが、図２２及び図２３に示す例は、駆動装置６０を、鏡筒３４を挟んで対向する位置に一つずつ設けたものである。このように、鏡筒３４の両側に駆動装置６０を設けることで、前記図２０及び図２１に示す構成の場合の約２倍の変位速度が得られる。
【実施例６】
【００４９】
次に、図２４及び図２５を参照しながら、本発明の実施例６を説明する。図２４(A)は、本実施例の構成を示す分解斜視図，図２４(B)は平面図，図２４(C)は、前記図２４(B)を矢印Ｆ２４方向から見た正面図である。図２５は、本実施例の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図であり、(A)は被回転体が時計回りに回転する場合，(B)は反時計回りに回転する場合の図である。上述した実施例１〜５は、いずれも被変位物を光軸方向に沿って変位させるものであるが、本実施例は、被回転体を回転させる回転モータに本発明を適用した例である。
【００５０】
図２４に示すように、本実施例の回転モータ８０は、軸１０２に支持されたロータ１００を回転させるものであって、前記ロータ１００の一方の主面側に配置されている。前記回転モータ８０は、平板リング状の振動板８２の一方の主面にリング状の圧電素子８６を貼り合わせたものである。該圧電素子８６の一方の主面には、リングの中心に極座標をとり、均等の間隔で複数（図示の例では６つ）に分割した駆動電極９２Ａ〜９２Ｆが形成されている。また、圧電素子８６の他方の主面，すなわち、振動板８２と接触する面には、分割しない１つの駆動電極９０が形成されている。更に、複数に分割した駆動電極９２Ａ〜９２Ｆの整数倍で均等の間隔になるように、分割電極間で、支持部９６によって前記振動板８２が支持されている。そして、支持部９６同士の中間の角度に、圧電素子８６を貼り付けていない側の振動板８２の主面に突起部８４を設け、該突起部８４を被回転体であるロータ１００に接触させた構造となっている。本実施例の場合は、前記突起部８４及び支持部９６はいずれも、駆動電極の分割ライン９４上、すなわち振動板の振動の節に相当する位置に配置されている。
【００５１】
本実施例では、図示の通り、駆動電極９２Ａ，９２Ｃ，９２Ｅがプラスに分極され、駆動電極９２Ｂ，９２Ｄ，９２Ｆがマイナスに分極されており、いずれも、駆動電源１０４の一方の端子に接続されている。また、駆動電極９０は、前記駆動電源１０４の他方の端子に接続されている。このような構成の駆動装置８０を、図２５(A)のように、緩やかな立ち上がり部Ｌ７と急峻な立ち下り部Ｌ８を繰り返す時間に対して非対称な駆動信号によって駆動すると、圧電素子８６の一方の主面側で突起部８４の取付位置を挟んで隣り合わせる一対の電極のうち、プラスに分極された９２Ａ，９２Ｃ，９２Ｅと前記圧電素子８６の他方の主面側の電極９０とでそれぞれ挟まれる第１領域がゆっくりと延びるとともに、マイナスに分極された９２Ｆ，９２Ｂ,９２Ｄと前記圧電素子８６の他方の主面側の電極９０とでそれぞれ挟まれる第２領域がゆっくりと縮んだ後、前記第１領域が素早く縮むとともに前記第２領域が素早く延びるという時間に対して非対称な振動が生じる。これにより第１領域と第２領域とに挟まれる位置に取り付けられた突起部８４の先端が、時間に対して非対称に弧を描くように往復する動きが生じ、突起の先端がゆっくりと弧を描いて移動するときには、突起部８４の先端とロータ１００との接触摩擦力がロータ１００の慣性力を上回り、非回転体であるロータ１００を時計回りに回転させる力を生じる。一方、突起部８４の先端が素早く移動するときには、突起部８４の先端とロータ１００との接触摩擦力よりロータ１００の慣性力が勝るため、ロータ１００の回転に大きな干渉を与えることなく元の位置に戻ることができる。
【００５２】
また、図２５(B)のように、緩やかな立ち下り部Ｌ９と急峻な立ち上がり部Ｌ１０を繰り返す非対称な駆動信号によって駆動すると、上記とは逆に前記第１領域が素早く延びるとともに第２領域が素早く縮んだ後、第１領域がゆっくりと縮むとともに第２領域がゆっくりと延びるという時間に対して非対称の振動が生じ、これにより第１領域と第２領域とに挟まれる位置に取り付けられた突起部８４の先端が、時間に対して非対称に弧を描くように往復する動きが生じて、これと接する非回転体であるロータ１００を、前記とは逆に反時計回りに回転させる力を生じる。
【００５３】
以上のように、本実施例によれば、突起部８４を非対称に駆動することにより、該突起部８４からロータ１００に対してトルクが加えられ、ロータ１００が一定方向に回転する。また、入力する駆動電圧を時間的に反転させることにより、回転方向を自在に切り換えることができる。本実施例においても、上述した実施例１〜５と同様に、一つの振動しか使用しないため、周波数の制御が容易であるとともに、駆動装置の寸法で複数の振動を組み合わせる必要がないため、寸法も制限されることなく、小型化，軽量化，薄型化を図ることができる。なお、本実施例では、圧電素子８６の電極を分割することとしたが、必ずしも駆動電極を分割する必要はなく、必要に応じて分割すればよい。また、本実施例では、付勢手段として、突起を取り付けた圧電振動板の荷重の一部を用いている。
【００５４】
上述した作用により、ロータ１００に突起部８４からトルクが加えられ、該ロータ１００が一定方向に回転する。更に、励振するための駆動信号の電圧を反転することで、回転方向が反転できる。
【実施例７】
【００５５】
次に、図２６を参照しながら、本発明の実施例７について説明する。図２６(A)は、本実施例の平面図，図２６(B)は、前記図２６(A)を矢印Ｆ２６ａ方向から見た側面図，図２６(C)は、前記図２６(A)を矢印Ｆ２６ｂ方向から見た正面図である。本実施例も、前記実施例６と同様に、駆動装置によって被回転体を回転させるものである。図２６に示すように、本実施例の回転モータ１２０は、リングから弧状に切り出した形状となっており、ロータ１００の一方の主面側に配置されている。回転モータ１２０は、振動板１２２の一方の主面に、圧電素子１２６が貼り付けられており、他方の主面の適宜位置（振動の節の位置）には、前記ロータ１００の主面に当接する突起部１２４が設けられた構成となっている。なお、前記振動板１２２は、側面の適宜位置で支持部１３４により支持されている。また、前記圧電素子１２６は、振動板１２２に貼り合わせる側には分割していない駆動電極１３０が形成されており、他方の主面には、複数（図示の例では４つ）に分割された駆動電極が形成されている。図示の例では、分割された電極のうち、駆動電極１３２Ａ及び１３２Ｃはプラスに分極されており、他の駆動電極１３２Ｂ及び１３２Ｄはマイナスに分極されている。このように、回転モータ１２０を略弧状としても、前記実施例６と同様の効果が得られる。すなわち、時間に対して非対称の信号を入力することによって突起部１２４を非対称駆動することで、ロータ１００を回転させることが可能である。なお、上述した実施例６と同様に、駆動電極は必ずしも分割形成する必要はない。また、本実施例では、前記図２４に示す実施例と同様に、付勢手段として、突起を取り付けた圧電振動板の荷重の一部を用いている。
【実施例８】
【００５６】
次に、図２７を参照しながら、本発明の実施例８について説明する。図２７(A)は本実施例の平面図，図２７(B)は、前記図２７(A)を＃Ｉ−＃Ｉ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図，図２７(C)は、前記図２７(A)を＃Ｊ−＃Ｊ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図２７に示すように、本実施例の回転モータ１５０は、略筒状のロータ１６４の内側に配置されており、全体として円の一部を切り欠いた形状となっている。前記回転モータ１５０は、円の一部を切り欠いた形状の振動板１５２の一方の主面に圧電素子１５６を備えている。該圧電素子１５６は、振動板１５２に貼り合せられる側の圧電体１５８の主面に、分割されていない駆動電極１６０を備えており、他方の主面には、左右対称に分割された駆動電極１６２Ａ及び１６２Ｂを備えている。また、前記振動板１５２の外周部の振動の節に相当する位置には、放射方向に左右対称となるように突起部１５４が形成されており、該突起部１５４が、素面の垂直高さをとった筒状のロータ１６４の内面と接触している。更に、前記振動板１５２は、圧電素子１５６が設けられていない側の面で、左右対称になるように配置された支持部１６６により支持されている。駆動方法は、前記実施例６と同様であり、時間に対して非対称の駆動信号を入力して行う。
【００５７】
例えば、圧電素子を前記図２５に示す非対称の駆動信号で励振すると、非対称の振動が発生し、励振した部分が横面内振動する際に、突起部１５４が回転する方向，すなわち、ロータ１６４の円弧の接線方向に駆動力が発生し、一方向にロータ１６４が回転する。同様に、入力する駆動信号の電圧を反転すると、反対に回転する駆動力がロータ１６４に作用し、逆回転を行う。本実施例の効果は、前記実施例６と同様である。なお、上記実施例では、振動板の振動の節に相当する位置に突起部を設けたが、振動板の振動の腹に相当する位置に突起部を設け、時間に対して非対称の駆動信号を入力して励振させ、上記実施例３と同様に横面内振動により一方向にロータ１６４を回転させることもできる。
【００５８】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)上述した実施例に示した材料，形状，寸法は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。例えば、前記実施例５〜７では、駆動電極を分割することとしたが、必要に応じて分割すればよい。また、分割する場合には、その分割数は必要に応じて適宜増減してよい。
(2)前記バネ４４や支持部９６，１３４，１６６も一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。
(3)圧電素子の構造も、ユニモルフ，バイモルフのいずれであってもよい。また、圧電素子自体が圧電層と電極層を交互に積層した積層構造のものであってもよく、その積層数，内部電極の接続パターン，引出構造なども必要に応じて適宜変更可能である。
(4)駆動用の印加電圧波形も、駆動形態に応じて適宜設定してよい。
(5)いずれか一方の圧電素子のみに駆動信号を入力し、あるいは一方の圧電素子のみを設けて突起部を非対称駆動させて、被駆動体を一定方向に駆動させることも可能である
(6)前記実施例の駆動装置や回転モータは一例であり、本発明は、例えば、カメラの撮影レンズやオーバーヘッドプロジェクタなどの投影レンズ，双眼鏡のレンズ，複写機のレンズなど、光学装置におけるレンズの駆動のほか、プロッタやＸ−Ｙ駆動テーブルのような装置など、駆動部を有する装置一般に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、圧電層と該圧電層の両主面を挟む駆動電極とを備えた少なくとも１つの圧電素子を振動板の主面上に設けた圧電振動板と、該振動板の主面または側面に、前記圧電振動板の振動の節または腹に相当する位置に設けられており、被駆動体と接触する突起を設ける。そして、駆動装置の駆動電極間に、時間に対して非対称な駆動信号を入力して、前記突起を時間に対して非対称で駆動し、単一方向への安定した駆動力を得ることができ、駆動方向の反転も可能であることから、安定した動作が必要とされる精密機器や通信機器などで利用される駆動装置の用途に適用できる。特に、小型化，軽量化，薄型化が要求される駆動装置の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１を光軸方向から見た平面図である。
【図２】前記実施例１の駆動装置を示す図であり、(A)は前記図１を矢印Ｆ１ａ方向から見た正面図，(B)は前記図１を矢印Ｆ１ｂ方向から見た側面図，(C)は前記実施例１の駆動装置の変形例を示す正面図である。
【図３】(A-1)〜(A-3)は、前記実施例１の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図，(B-1)及び(B-2)は、突起部の軌跡を示す図である。
【図４】前記図１を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図５】前記実施例１の鏡筒の変位速度と駆動電圧の関係を示す図である。
【図６】前記実施例１の変形例を光軸方向から見た平面図である。
【図７】前記図６を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図８】本発明の実施例２を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図，(B)は主要部を示す斜視図，(C)は主要部の変形例を示す斜視図である。
【図９】前記図８(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は変位前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図１０】前記実施例２の変形例を光軸方向から見た平面図である。
【図１１】前記図１０を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は変位前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図，(B)は主要部を示す斜視図，(C）は光軸と直交する方向から見た正面図である。
【図１３】前記図１２(A)を＃Ｃ−＃Ｃ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図１４】前記実施例３の変形例を光軸方向から見た平面図である。
【図１５】前記図１４を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図１６】本発明の実施例４を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図、(B)は光軸と直交する方向から見た正面図である。
【図１７】前記図１６を＃Ｅ−＃Ｅ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図１８】前記実施例４の変形例を光軸方向から見た平面図である。
【図１９】前記図１８を＃Ｆ−＃Ｆ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図２０】本発明の実施例５を示す図であり、(A)は光軸方向から見た平面図，(B)は前記(A)を矢印Ｆ２０方向から見た正面図である。
【図２１】前記図２０(A)を＃Ｇ−＃Ｇ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図２２】前記実施例５の変形例を光軸方向から見た平面図である。
【図２３】前記図２２を＃Ｈ−＃Ｈ線に沿って切断した端面図であり、(A)は鏡筒が上へ移動した状態，(B)は移動前の状態，(C)は下へ移動した状態を示す図である。
【図２４】本発明の実施例６を示す図であり、(A)は分解斜視図，(B)は平面図，(C)は前記(B)を矢印Ｆ２４方向から見た側面図である。
【図２５】前記実施例６の駆動装置に印加される駆動電圧と時間の関係を示す図である。
【図２６】本発明の実施例７を示す図であり、(A)は平面図，(B)は前記(A)を矢印Ｆ２６ａ方向から見た側面図，(C)は前記(A)を矢印Ｆ２６ｂ方向から見た側面図である。
【図２７】本発明の実施例８を示す図であり、(A)は平面図，(B)は前記(A)を＃Ｉ−＃Ｉ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図，(C)は前記(A)を＃Ｊ−＃Ｊ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。
【図２８】背景技術の一例を示す図である。
【図２９】背景技術の一例を示す図である。
【図３０】背景技術の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：駆動装置
１２：振動板
１２Ａ：露出部
１４：突起部
１４Ａ：先端
１５：節線
１６，２２：圧電素子
１８，２４：圧電体
２０，２１，２６，２７：駆動電極
２８：駆動電源
３０：通路
３２：底面
３４：鏡筒
３４Ａ，３４Ｂ：凸部
３６：レンズ
３８：ガイド
４０：スリット（ないし溝）
４２：内面
４４：バネ
５０：駆動装置
５２：振動板
５２Ａ：側面
５４：突起部
５６，５８：圧電素子
６０：駆動装置
６２：振動板
６４：突起部
６６：圧電素子
６８：圧電体
７０，７２：駆動電極
８０：回転モータ
８２：振動板
８４：突起部
８６：圧電素子
８８：圧電体
９０，９２Ａ〜９２Ｆ：駆動電極
９４：分割ライン
９６：支持部
１００：ロータ
１０２：軸
１０４：駆動電源
１２０：回転モータ
１２２：振動板
１２４：突起部
１２６：圧電素子
１２８：圧電体
１３０，１３２Ａ〜１３２Ｄ：駆動電極
１３４：支持部
１５０：回転モータ
１５２：振動板
１５４：突起部
１５６：圧電素子
１５８：圧電体
１６０，１６２Ａ，１６２Ｂ：駆動電極
１６４：ロータ
１６６：支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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